Trong khoảng 5 tỷ năm nữa, Mặt Trời sẽ cạn kiệt nhiên liệu hydro và bước vào một giai đoạn biến đổi dữ dội. Lúc đó, lõi của ngôi sao trung tâm hệ Mặt Trời sẽ sụp đổ, trong khi lớp vỏ ngoài sẽ phình to với mức độ khổng lồ, biến nó thành một ngôi sao khổng lồ đỏ.
Quá trình này sẽ gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho các hành tinh trong hệ Mặt Trời. Sao Thủy và Sao Kim có khả năng cao sẽ bị Mặt Trời nuốt chửng do vị trí của chúng quá gần với ngôi sao này. Số phận của Trái Đất vẫn còn nhiều điều chưa chắc chắn, nhưng có thể nó cũng sẽ bị kéo vào và bị thiêu rụi trong biển lửa của Mặt Trời.
Sau giai đoạn trở thành ngôi sao khổng lồ đỏ, Mặt Trời sẽ trải qua một quá trình thay đổi khác. Khoảng 1 tỷ năm sau đó, nó sẽ trút bỏ lớp vỏ ngoài và co lại thành một vật thể có kích thước tương đương với Trái Đất, nhưng có mật độ vật chất cực kỳ cao. Khi đó, Mặt Trời sẽ trở thành một sao lùn trắng.
Khi Mặt Trời trở thành sao lùn trắng, hệ Mặt Trời sẽ trở thành một nơi băng giá, hoang tàn và chìm trong bóng tối vĩnh cửu. Tuy nhiên, về mặt kỹ thuật, hệ Mặt Trời vẫn chưa chết hẳn. Các hành tinh khổng lồ như Sao Mộc và Sao Thổ vẫn sẽ tiếp tục quay quanh xác chết của Mặt Trời trong một vũ điệu cô độc kéo dài hàng tỷ năm.
Trong thời gian dài không tưởng tiếp theo, sự cân bằng hấp dẫn của hệ Mặt Trời sẽ bị phá vỡ. Các hành tinh có thể va chạm vào nhau, bị một ngôi sao lang thang xé toạc, hoặc bị văng ra khỏi hệ Mặt Trời mãi mãi. Cuối cùng, có lẽ sau hàng triệu tỷ năm, sẽ không còn gì sót lại từ hệ Mặt Trời mà chúng ta từng biết.
Như vậy, sự tồn tại của hệ Mặt Trời có thể kéo dài hàng triệu tỷ năm nữa, nhưng sự thay đổi và biến đổi không ngừng sẽ là điều không thể tránh khỏi. Những thay đổi này sẽ làm cho hệ Mặt Trời trở nên hoàn toàn khác so với như chúng ta biết hôm nay.
Thông tin về những thay đổi của hệ Mặt Trời trong tương lai có thể giúp con người hiểu rõ hơn về vũ trụ và sự tồn tại của chúng ta trong đó. Đồng thời, nó cũng giúp kích thích sự tò mò và khám phá của con người về những điều chưa biết trong vũ trụ.